Акцептор (физика): различия между версиями
| [отпатрулированная версия] | [отпатрулированная версия] |
Содержимое удалено Содержимое добавлено
Добавлена недостающая запятая. |
м орфография, пунктуация с помощью AWB |
||
Строка 4:
Акцепторы бывают [[однозарядные акцепторы|однозарядными]] и [[многозарядные акцепторы|многозарядными]]. Например, в кристаллах элементов IV группы [[периодическая система элементов|периодической системы элементов]] ([[кремний|кремния]], [[германий|германия]]) элементы III группы ([[бор (элемент)|бор]], [[алюминий]], [[индий]], [[галлий]]) являются однозарядными акцепторами. Поскольку элементы третьей группы имеют [[валентность]] 3, то три электрона его внешней электронной оболочки образуют [[химическая связь|химическую связь]] с тремя соседними атомами, например, кремния в кубической решётке, а электрона для образования четвёртой связи недостает. Однако при ненулевой температуре с определённой вероятностью четвёртая связь образуется за счет захвата недостающего 4-го электрона у атома кремния. При этом лишенный 4-го электрона атом кремния приобретает положительный заряд (вакансия). Энергия захваченного акцептором электрона на несколько мэВ выше энергии потолка [[валентная зона|валентной зоны]]. Из-за теплового движения электронов вакансия может быть заполнена электроном, отнятым у соседнего атома кремния, при этом тот приобретёт положительный заряд - вакансия переместится на этот атом кремния. Поэтому, можно считать, что носителями заряда являются перемещаемые положительно заряженные вакансии. При приложении электрического поля вакансии начнут упорядоченно двигаться к катоду. Естественно, истинными носителями заряда по-прежнему являются электроны, но для описания процессов и развития теории полупроводников удобно принять, что в валентной зоне кристалла образуется так называемая [[дырка (квазичастица)|дырка]] с положительным зарядом, которая может свободно двигаться по кристаллу, и, таким образом, участвовать в электропроводности кристалла.
Для оценки энергии связи дырок на акцепторах часто используют модель [[водородоподобного центра]], в которой энергия связи находится из решения [[уравнение Шредингера|уравнения Шредингера]] для [[атом]]а водорода с
Обычно эффективные массы дырок малы в сравнении с массой свободного электрона. Кроме того полупроводники имеют достаточно большие значения диэлектрической проницаемости (порядка 10), так что энергия акцептора примерно в 100—1000 раз меньше энергии электрона в атоме водорода. Именно благодаря этим особенностям акцепторные уровни во многих полупроводниках ионизованы уже при комнатной температуре. Учитывая этот факт, волновые функции мелких акцепторных уровней простираются на много периодов кристаллической решётки, имея радиус намного больше чем [[радиус Бора]].
| |||